ابزارهایی مبتنی بر فناوری بافت روی تراشه برای بررسی و درمان اثرات عصبی بیماری‌ها
دانشمندان در حال استفاده از فناوری بافت روی تراشه برای مطالعه ارتباط بین ریه و مغز هستند.
این امر به روشن شدن اثرات عصبی بیماری‌های تنفسی و توسعه درمان‌های هدفمند کمک خواهد کرد.
برای این منظور، دانشگاه روچستر یک قرارداد سه ساله با بودجه قابل توجه از BARDA (سازمان پیشرفته تحقیقات و توسعه زیستی) دریافت کرده است.
تیم بر روی توسعه تراشه‌های کوچکی به نام “سیستم‌های میکروفیزیولوژیک (MPS)” تمرکز خواهد کرد. این تراشه‌های بافت شامل مدل‌های بافت انسانی ریه و مغز خواهند بود.
“این یک قدم دیگر به سمت ساخت مدل‌سازی بیماری و کشف داروهای جدید و انسان‌محور از همان ابتدا است،” بنجامین میلر، محقق اصلی و استاد دانشکده درماتولوژی در روچستر گفت.
“این تراشه‌ها می‌توانند فرآیند کشف دارو را سریعتر کنند،” میلر افزود.
میکروچیپ‌های پیشرفته
این تراشه‌ها شامل غشاهای بسیار نازک هستند که از شبکه‌های سه‌بعدی سلول های انسانی پشتیبانی می‌کنند. این غشاها ساختاری را فراهم می‌کنند که سلول‌های انسانی می‌توانند بر روی آن رشد کرده و با یکدیگر تعامل داشته باشند.
این تراشه‌ها می‌توانند محیطی واقعی‌تر برای مطالعه چگونگی تأثیر عفونت‌ها بر سلول‌ها ایجاد کنند.
علاوه بر این، این رویکرد درون‌کشتگاهی به محققان امکان می‌دهد تا بدون نیاز به مدل‌های حیوانی یا آزمایش‌های انسانی، درمان‌های بالقوه را آزمایش کنند.
پروژه بخشی از یک ابتکار بزرگتر در دانشگاه روچستر به نام مرکز ترانسلیشنال برای سیستم‌های میکروفیزیولوژیکی (TraCe-bMPS) است.
این مرکز بر روی توسعه ابزارهایی تمرکز دارد که می‌توانند تحت نظر FDA (سازمان غذا و دارو) برای ارزیابی چگونگی تعامل داروها با موانع بدن مانند پوست، ریه و روده‌ها قرار گیرند.
دکتر جیمز مک‌گراث، استاد مهندسی زیست‌پزشکی و مدیر مرکز TraCe-bMPS، از سیستم‌های میکروفیزیولوژیک برای مطالعه چگونگی تأثیر التهاب بر مغز استفاده کرده است.
مک‌گراث به خصوص علاقه مند به درک چگونگی ورود مواد التهابی به مغز از طریق جریان خون و ایجاد آسیب بوده است.
پروژه جدید شامل اتصال دو تراشه میکروفیزیولوژیک مک‌گراث خواهد بود. این تراشه‌ها برای تقلید از اعضای مختلف طراحی شده‌اند و با اتصال آنها، محققان می‌توانند بررسی چگونگی تأثیر یک بیماری یا وضعیت در یک عضو بر عضو دیگر را مطالعه کنند.
“این پروژه این تراشه ‘مغزی’ را به سمت بالادستی یک تراشه دوم که مدل یک منبع مشترک از این عوامل زیانبار است: ریه آلوده، متصل خواهد کرد،” مک‌گراث گفت.
فهمیدن کووید طولانی‌مدت
این پروژه قصد دارد ارتباط بین ریه و مغز، خصوصاً در زمینه علائم مزمن که می‌تواند از عفونت‌های ویروسی معمولی مانند آنفلوانزا و حتی کووید-۱۹ به وجود آید، را بررسی کند.
این علائم شامل مه‌آلودگی مغز، خستگی و درد پایدار است. محققان اعتقاد دارند که دستگاه تنفسی، با اتصال مستقیم خود به مغز، نقش مهمی در توسعه این علائم دارد.
“دستگاه تنفسی، با مسیرهای سلولی، همورال و سخت‌افزار خود به مغز، به عنوان اولین خط دفاع در برابر تهدیدات عفونی جدید از انتقالات زئونوتیک ایستاده است،” هریس گلبارد، هم‌محقق، در بیانیه مطبوعاتی گفت.
این فناوری بافت روی تراشه می‌تواند درک ما از بیماری‌ها را تقویت کرده و راه را برای درمان‌های جدید هموار کند.
